[发明专利]可以多方位活动的机器人眼球

说明书

技术领域

本发明属于一种电动的可以多方位活动的机器人眼球。

背景技术

公告号为CN201223724Y的实用新型专利提出了一种用摆动式电磁铁驱动眼球摆动的设计方案，但是该眼球不能转动。公开号为CN101219279的发明专利“仿人机器人眼球灵活转动的运动机构”，两个眼球的转动都由电机来驱动，需要蜗轮、蜗杆等减速机构以及四连杆、传动带、导轨、滑块等机构，还需要带编码器的电机，该设计结构比较复杂，而且，这种眼球也很难做出像动画片中那样的眼球在眼框中做圆周状打转的动作。

发明内容

本发明要解决的技术问题，是要设计一种能多方位活动的机器人眼球，该眼球不但能够以眼球枢轴为转轴摆动，还能够像动画片中的动作一样，做出瞳孔在眼框中做圆周状打转的动作。而且，结构相对简单，体积小巧。

本发明是这样实现的：空心半球形的眼球体枢接在眼球座的前方，眼球座里安装有可以驱动眼球摆动的电机驱动机构或电磁驱动机构；眼球座后面固连有一根枢轴，枢轴的轴心线与前面的眼球处在居中位置时瞳孔的垂直平分线相重合，枢轴枢接在眼球支架上，枢轴上固连有一个同轴心的被动齿轮，眼球支架上安装有一个电机，电机输出轴的齿轮与枢轴上的被动齿轮相啮合；眼球座或枢轴上还设有两个或多个相互绝缘的导电环或导电片，每个导电环或导电片分别与眼球座里的电机或电磁铁或电磁线圈的导线相连，眼球支架对应部位设有两只或多只连接电源线和有关控制线的电刷，每只电刷分别有弹性的压在相对应的导电环或导电片上，可以对转动中的眼球座里的电机或电磁铁或电磁线圈不间断供电。电机驱动机构或电磁驱动机构动可以驱动眼球在眼球座摆动，眼球支架上安装的电机可以驱动眼球座并带动眼球以眼球座枢轴为转轴转动，两种活动方式相结合，眼球就可以做出多方位、多样式的活动，包括左右、上下等方向的摆动和瞳孔做圆周状打转的动作。

驱动眼球摆动的电机驱动机构是：眼球座前方枢接一只枢轴，眼球连接在枢轴的一边，眼球枢轴上固连有一个同轴心的齿轮，眼球座里安装一个直流电机，电机输出轴的齿轮与眼球枢轴固连的齿轮相啮合，齿轮上或眼球座里设有眼球转动的限位装置；眼球座里安有一只扭力弹簧，固连在眼球枢轴上的一只摇杆的插头插在扭力弹簧的两支簧叉中间。电机正、反向通电可以驱动眼球以眼球枢轴为转轴分别向两个方向摆动一定角度，电机断电后，扭力弹簧可以使眼球回摆到居中的位置。

眼球座里安装的电机也可以是舵机、步进电机或伺服电机，舵机、步进电机或伺服电机通过输出轴的摇臂或齿轮带动眼球枢轴上固连的摇杆或齿轮，可以驱动眼球摆动并控制眼球的摆动角度。

驱动眼球摆动的电磁驱动机构是：眼球座前方枢接一只枢轴，眼球连接在枢轴的一边，枢轴的另一边连接有一个永磁铁，永磁铁内部的磁力线与枢轴轴线相垂直，也与眼球瞳孔的垂直平分线相垂直，眼球座里安装有一个电磁铁，电磁铁铁芯面对永磁铁的一端有平面的极靴，极靴的平面与枢轴的轴线平行。电磁铁正、反向通电可以驱动眼球以枢轴为转轴向两个方向摆动一定角度，电磁铁断电后，眼球回摆到居中的位置。

驱动眼球摆动的电磁驱动机构也可以是：眼球座前方枢接一只枢轴，眼球连接在枢轴的一边，枢轴内装有一个同轴心的，径向充磁的，圆筒形或圆柱形或棱柱体的永磁铁，或者枢轴外套装有一个同轴心的，径向充磁的，筒形的永磁铁，永磁铁内部的磁力线与枢轴轴线相垂直，也与眼球瞳孔的垂直平分线相垂直，眼球座里安装有一个电磁铁，电磁铁铁芯面对永磁铁的一端有圆弧面的极靴，极靴圆弧面的轴心线与枢轴的轴线平行。电磁铁正、反向通电可以驱动眼球以枢轴为转轴向两个方向摆动一定角度，电磁铁断电后，眼球回摆到居中的位置。

驱动眼球摆动的电磁驱动机构也可以是：眼球座前方枢接一只枢轴，眼球连接在枢轴的一边，枢轴的另一边连接有一只摆杆，摆杆后部有一开槽；眼球座里并排安装有两个电磁线圈，两个电磁线圈并连，两个电磁线圈后面的中央部位固定有一片铁磁性材料的定位片，两个电磁线圈前面是一个滑槽，一个磁铁包可滑动的设在滑槽中，磁铁包里面固定一块永磁铁，永磁铁的一个磁极面对电磁线圈，磁铁包前方伸出有支架，支架前端固连一只滑杆，滑杆插在与眼球枢轴连接的摆杆的开槽中。两个电磁线圈通电励磁可驱动磁铁包在滑槽中滑动从而带动眼球摆动，电磁线圈断电后，在两个电磁线圈后面定位片的吸引下，磁铁包滑回到居中的位置。